Question

（2011?广东三模）（一）
（1）下列有关高中物理实验的说法中不正确的是

D

A．“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B． 电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电
C． 在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度
D． 在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量
（2）在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图1装置：
①若入射小球质量为m₁，半径为r₁；被碰小球质量为m₂，半径为r₂，则

C

A．m₁＞m₂  r₁＞r₂         B．m₁＞m₂ r₁＜r₂
C．m₁＞m₂  r₁=r₂         D．m₁＜m₂  r₁=r₂
②设入射小球的质量为m₁，被碰小球的质量为m₂，则在实验时，所得动量守恒定律的验证表达式为（用装置图甲中的字母表示）

m₁OP=m₁OM+m₂ON

；
（二）
①某同学要测量一长为L的电阻丝的阻值，他先使用多用电表×1挡测量，多用电表的指针如图2所示，则此时从多用电表上读得R=

6

Ω．用螺旋测微器测量该电阻丝直径时，测量结果如图3所示，则该导线的直径d=

0.903（0.902-0.906）

mm．

②为了使电阻丝的阻值测量更为精确，该同学在实验室中找到了以下电路元件：
A．电压表V（量程3V、内阻约为几千欧）   B．电流表A（量程0.6A、内阻约等于1Ω）
C．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）      D．电源E（电动势3V，内阻不计）
E．电键和导线
请你根据所给各电路元件设计适合的电路图．
③若某次测量时电压表的指针如图4所示，则此时电压表的读数U=

2.20

V
根据以上实验电路测得的电流和电压值分别为I、U，则可以得到该电阻丝的电阻率的表达式ρ=

Ud2π

4IL

（结果用U、I、d、L等数据表示）

Answer 1

分析：（一）（1）“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法；电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电；在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，因为知道任意两点间的时间间隔，所以可求出任意两个计数点之间的平均速度；在“验证机械能守恒定律”的实验中，重力势能的减少量和动能的增加量中都含有质量m，可以约去，所以不一定要测出下落物体的质量
（2）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．
（二）①欧姆表的读数为表盘示数乘以倍率，由此可得出欧姆表的示数，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读，注意两种仪器读数的不同．
②由于待测电阻阻值较小，因此安培表采用外接法，滑动变阻器阻值大于待测电阻，因此采用限流接法．
③根据指针的指示可知电压表的具体读数，根据电阻定律R=ρ

l

s

可以求出电阻率的表达式．

解答：解：（一）（1）A、“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法．故A正确．
B、电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电．故B正确．
C、在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，因为知道任意两点间的时间间隔，所以可求出任意两个计数点之间的平均速度．故C正确．
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中，重力势能的减少量和动能的增加量中都含有质量m，可以约去，所以不一定要测出下落物体的质量．故D错误．
本题选不正确的，故选D．
（2）①在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
在碰撞过程中动能守恒故有：

1

2

m1

v

2 0

=

1

2

m1

v

2 1

+

1

2

m2

v

2 2

解得：v1=

m1-m2

m1+m2

v0
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，
m₁＞m₂，
为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r₁=r₂
故选C
②小球分别从同一点做平抛运动，由于竖直高度相同，因此落地时间相同，因此可以用平抛的水平距离来代替速度的大小，若m₁v₁=m₂v₃+m₁v₂则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，验证只要m₁OP=m₁OM+m₂ON  即可．
故答案为：m₁OP=m₁OM+m₂ON．
（二）①多用电表×1挡测量测量电阻，表盘的指示为6，因此最终读数为：6×1=6Ω；
螺旋测微器的主尺读数为0.5mm，可动部分读数为：0.01×40.3mm=0.403mm，因此最终读数为0.5mm+0.403mm=0.903mm，由于需要估读，因此在范围 0.902-0.906均正确．
故答案为：6   0.903（0.902-0.906）．
②由于待测电阻阻值较小，因此安培表采用外接法，滑动变阻器阻值大于待测电阻，因此采用限流接法，具体电路图如下所示：

③根据电压表的指针指示可知，此时电压为：2.20，
根据欧姆定律得：R=

U

I

          ①
根据电阻电流得：R=ρ

l

s

           ②
导线的横街面积为：s=

πd2

4

     ③
联立①②③解得：ρ=

Ud2π

4IL

．
故答案为：2.20，ρ=

Ud2π

4IL

．

点评：（一）考查了几个基础的力学实验，对于这些实验，要明确实验原理，明确了实验原理是解答实验问题的前提．
（二）本题考查了实验器材的选取、设计实验电路图，是实验的常考问题，一定要掌握；平时要加强练习，熟练掌握基础知识即可正确解题．